JP6553567B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、鍋などの被加熱物を載置するプレートの温度を検出する誘導加熱調理器に関するものである。

誘導加熱調理器は、金属製の鍋底に渦電流を発生させ、この渦電流によるジュール熱で鍋そのものを発熱させる調理器であり、例えば、特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１には、シルクスクリーン印刷等の方法で塗布され加熱面と一体化した温度センサを備えた調理器が開示されており、同文献の段落０００２で「さらに、誘導調理区域もまた知られている。」と記載されるように、加熱コイルを備えた誘導加熱調理器も開示されている。

特許２７３２４１７号公報

特許文献１の図１に示されるように、加熱領域の内側と外側に、各々２つの細片状導体とガラスセラミック抵抗体から構成される温度センサを配置し、ＡＣ電圧源による抵抗分圧回路、整流回路、差動増幅回路、比較回路により、内側と外側の温度センサの抵抗値の温度変化の差を比較することで異常過熱を検出する方法がある。

ＡＣ電圧源を用いる理由としては、特許文献１で、「ＡＣ電圧は、イオン移行によるガラスセラミックの分極作用及びそれと関連した電気化学的分解を避けるために必要である」と説明されているとおり、マイグレーション現象の防止のためである。

ＡＣ電圧源を用いる抵抗分圧回路であるために、直流電圧源を用いる抵抗分圧回路のように抵抗値に応じて確定する電圧値を測定することができないので、特許文献１の図３〜６にあるように、ある閾値と比較する、という手段をとっている。

したがって、ＡＣ（交流）電圧源を用いると、温度変化による抵抗値の傾き（変化率）については、従来の直流電圧源を用いる抵抗分圧回路のようには測定することができない、という課題があった。

本発明の誘導加熱調理器は、上述の課題を解決するためになされたもので、被加熱物を載置する載置部を有したプレートと、前記プレートの前記載置部の下方に設けた加熱コイルと、前記プレートの下面に設けた温度に応じて導体抵抗が変化する線状の温度センサと、前記温度センサの抵抗変化を電圧変化で検出する導体温度センサ抵抗値測定回路とを備え、前記導体温度センサ抵抗値測定回路は、電圧制限抵抗と前記温度センサを直列に接続した抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の両端に第１の切り替え回路と、基準電圧回路と、前記基準電圧回路の両端に第２の切り替え回路と、前記抵抗分圧回路および前記基準電圧回路に接続した差動増幅回路と、を有し、前記第１の切り替え回路は、前記抵抗分圧回路の一端側を直流電圧源に接続するとともに他端側を回路グランドに接続し、前記抵抗分圧回路の前記一端側を前記回路グランドに接続するとともに前記他端側を前記直流電圧源へ接続するように接続先を切り替え、前記温度センサに流れる電流の向きを変化させ、前記第２の切り替え回路は、前記基準電圧回路の一端側を前記直流電圧源に接続するとともに他端側を回路グランドに接続し、前記基準電圧回路の前記一端側を前記回路グランドに接続するとともに前記他端側を前記直流電圧源へ接続するように接続先を切り替え、前記差動増幅回路のマイナス入力端子は、前記基準電圧回路に接続され、前記差動増幅回路の出力に基づいて前記加熱コイルを制御するものである。

本発明によれば、従来の直流電圧源を用いる抵抗分圧回路に、直流電圧源の接続を切り替える回路と差動増幅回路とを付け加えるだけで、交流電圧源を用いる場合と同等にマイグレーション現象を防止することができるとともに、温度変化による抵抗値の傾き（変化率）を測定することができる。

本発明の一実施例である誘導加熱調理器を、システムキッチンに組込んだ外観斜視図。 同誘導加熱調理器の分解斜視図。 同誘導加熱調理器のプレート組を外した本体の上面図。 同誘導加熱調理器のプレート組の下面図。 同誘導加熱調理器のプレートを透過して見た温度センサの配置図。 図５の右側の温度センサの拡大図。 本発明の一実施例の誘導加熱調理器のプレートの端子部の要部を説明する、図１のＡ―Ａ断面斜視図。 同誘導加熱調理器おける導体温度センサ抵抗値測定回路の説明図である。 同導体温度センサ抵抗値測定回路における直流電圧源切り替え回路の例である。 同導体温度センサ抵抗値測定回路における電流方向（モード１）の説明図である。 同導体温度センサ抵抗値測定回路における電流方向（モード２）の説明図である。 同導体温度センサ抵抗値測定回路における各モードの電圧値の表である。 同誘導加熱調理器の導体の積層構造を説明するプレート断面図。 同導体温度センサ抵抗値測定回路における各モードの電圧値のタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施例を図１から図１４に従って説明する。

図１は、一実施例の加熱調理器であるクッキングヒータを、システムキッチン１に設置した状態の斜視図であり、図２は、クッキングヒータの分解した図である。また、図３はプレート３を外した本体２内部の上面図である。

図１、図２において、１はシステムキッチン、２はクッキングヒータの本体で、図ではシステムキッチン１の天板１ａに設けられた開口部からクッキングヒータ本体２を落とし込んで据え付けている状態を示す。３はこの本体２の上面部に配置されるプレートで、被加熱物が載置されるもので、耐熱性が高いガラスやセラミックで形成されている。本実施例では、上面３ｂに載置した鍋を誘導加熱し、発熱した鍋底の温度をプレート３を介して検出する。

４はプレート３の外周端面四辺を保持し保護するプレート枠である。６は被加熱物である鍋（図示無し）を載置する位置を示す載置部で、この載置部６のプレート３を挟んで対応した位置に三口の前記鍋を誘導加熱する加熱コイル６０が設置されている。ちなみに、載置部６は、プレート３の上面手前の右に載置部右６ａ、左に載置部左６ｂが配置され、これら両載置部６ａ，６ｂ間の奥（中央後部）に載置部中央６ｃが配置されている。

前記した渦電流は、右加熱コイル６０ａ、左加熱コイル６０ｂ、中加熱コイル６０ｃに例えば２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度の高周波電流を流して磁束を時間的に変化させることで発生する。右加熱コイル６０ａ（６０ａ１，６０ａ２（図３））、左加熱コイル６０ｂ（６０ｂ１，６０ｂ２（図３））、中加熱コイル６０ｃ（６０ｃ１，６０ｃ２（図３））は、インバータ回路の駆動によって高周波電流が流れる加熱コイルで、加熱コイル６０の外周には加熱コイル６０外周に磁束が漏れるのを防止するシールドリング６１が設けられている。このシールドリング６１と載置部６を示す位置とは略一致する位置関係にある。また、コイルベース３１に載置されている。加熱コイル６０の中心付近にプレート３の下面３ａ（図４）に接触してプレート３越しに鍋底の温度を検出するサーミスタタイプの温度センサ３４が設置されている。

そして、本体２には基板台７３ａ、７３ｂ上に載置した右基板７ａ、左基板７ｂを備えている。

９はプレート３の前側に設けられた上面操作部で、前記鍋を加熱する加熱コイル６０の火力や加熱時間の設定を行う。１０は上面操作部９の奥側に位置する上面表示部で、上面操作部９にて設定された情報の表示を行う。

２ａは本体２の後方に設けられた吸気口で、８は本体２の後方のバックフレーム２３に設けられた排気口である。ファン装置Ｆにより吸気口２ａより吸気された外気が発熱部品である加熱コイル６０や電子部品を冷却した後の廃熱を排気口８より本体２外に排出される。

図３で加熱コイル６０について説明する。

本体２の右基板７ａ、左基板７ｂを覆う右基板カバー６６ａ、左基板カバー６６ｂの上にコイルベース３１で支持して加熱コイル６０が設けられている。以下では、代表で右加熱コイル６０ａについて説明する。

右加熱コイル６０ａは、同心円状の同一平面上に設けられた内側加熱コイル６０ａ１と外側加熱コイル６０ａ２で構成され通常二重加熱コイルと呼ばれ、内側加熱コイル６０ａ１の外端と外側加熱コイル６０ａ２の内端が電気的に接続されている。内側加熱コイル６０ａ１と外側加熱コイル６０ａ２との間には隙間６０ａ３を設けて配置している。図３に示すように、左加熱コイル６０ｂ、中加熱コイル６０ｃともに同様の構造となっている。

図４は、プレート組１４を裏返した状態を示し、プレート３の下面３ａを示す図である。プレート組１４はプレート３の下面３ａにプレート３の外周を保持する保持部材１５と、プレート３の外周を保護するプレート枠４と、プレート３の下面３ａの手前に保持される操作表示基板１７とで構成する。プレート３の下面３ａの外周には保持部材１５がシリコン等の接着剤で貼り付けている。

図４に示すように、プレート３の下面３ａには印刷１６が施され、ベース１６ｇ（図１３の主色塗料１６ａ）で外観を装飾し、且つ、本体２内部の構成部品をプレート３上面から見えないようにしている。また、印刷１６を施さない窓１６ｆを設け、本体２内部に配置する液晶や発光体などによる火力表示などをプレート３の上面３ｂから視認できる上面表示部１０を構成する。

プレート３の上面３ｂは、場合により載置部６周囲に鍋の横滑り防止のため直径約１ｍｍのドット柄１６ｅ（図１３）が印刷されているものがある、ここでは図示を省略する。

下面３ａには、図２で示した載置部６を示す載置部表示１６ｃをベース１６ｇと異なる色で明瞭に印刷される。また、プレート３の手前には、横一列に操作キーの枠と名称などを示す入力部の表示が配置される。

次に、図５を用いて、プレート３の下面３ａに設ける温度センサ７０について説明する。

プレート３の裏面に設けられた温度センサ７０（４１、４２、４３、４４、４５）は、加熱される鍋（被加熱物）の鍋底の温度検出を行うものである。この温度センサ７０は、温度に応じて導体抵抗が変化する銀ペースト、銅ペースト等の導電材料を線状に塗布したものであり、プレート３を介して熱伝導した鍋底温度をその抵抗変化に基づいて検出するものである。本実施例では、加熱コイル６０に対向したプレート３の面（下面３ａ）に導体４０を印刷し、導体４０の温度に依存して変化する抵抗変化を捉えている。

なお、導体４０としては、銀ペーストに代え、基材に銀箔、または、銅箔を張り付け、該銅箔をエッチングにより不要部を取り除いた導体４０を設けてもよい。そして前記基材をプレート３と加熱コイル６０との間に設けても良い。前記基材は硬質でも軟質でも良い。さらに銅箔などの温度によって抵抗変化する導体を加工（裁断）して導体を設けても良い。

本実施例ではプレート３に導体４０をスクリーン印刷で塗布して、焼き付けた構成について以下説明する。図１３に示すように、導体４０は、プレート３の主材であるガラスの下面３ａから順に主色塗料１６ａ（図４のベース１６ｇ）、耐熱塗料１６ｂ、導電塗料（導体４０）、耐熱塗料１６ｃと積層し、導体４０の端子部４０ｃは、銀ペーストの導体４０にカーボンを重ねて導通を確保して最も下の耐熱塗料１６ｃの下へ露出して設けている。すなわち、導体４０が塗料に埋設するように設けられている。重ね塗りをする理由は、導電塗料（導体４０）が透明なプレート３を使用した場合は上面３ｂ側から見えないようにするためであり、また本体２の内部は発熱部品によって温度上昇し、冷却用として吸気した空気に導体４０が暴露される事の無いように耐環境性を確保するためである。もし、プレート３の基材に不透明な材料を使用した場合、プレート３の下面３ａに導体４０を印刷した後重ね塗りをしても良い。導体４０の引き回しを見えるようにデザインする場合も同様にプレート３の下面３ａに導体４０を印刷した後に重ね塗りしてもよい。導体４０の塗布後に重ね塗りする理由として、特に注意する現象として、銀のマイグレーション現象によって導体４０の短絡を防止している。

次に図５、図６により、温度センサ７０（導体４０）について説明する。

温度センサ７０は、温度検知部４０ａと引き出し線４０ｂと端子部４０ｃとの３の構成から成っている。例えば、図５の右側の温度センサの拡大図である図６により、導体４４ａ（温度センサ７０）で説明すると、温度検知部４４ａ１と引き出し線４４ａ２と端子部４４ａ３である。

また温度センサ７０は、一端側の端子部４０ｃから他端側の端子部４０ｃまで交わる事が無く途切れる事の無い同じ太さの導体を平行線で構成している（端子部４０ｃへの引き回し部を除いて）。図６で、例えば導体４４ａ（温度センサ７０）で説明すると、往路は一端側の端子部４４ａ３から一端側の引き出し線４４ａ２そして一端側の温度検知部４４ａ１を経て、この温度検知部４４ａ１の先端部４４ａ５で折り返して、復路は、他端側の温度検知部４４ａ１から他端側の引き出し線４４ａ２そして他端側の端子部４４ａ３へと交わる事が無く途切れる事の無い同じ太さの線状の導体を平行線で描いた構成となっている。

導体を平行線（略導体の幅一本分の間隔をあけた状態）で構成し、隣接する導体に流れる電流の向きが相反する向きとすることで、加熱時の加熱コイル６０の磁束の影響を軽減している。また、前記導体４０を折り返して平行線を構成する事で、導体の往路と復路の長さが同じにすることで加熱時の加熱コイル６０の磁束の影響を軽減している。さらに、温度センサ７０の導体４０は、加熱コイル６０と直交することで、加熱時の加熱コイル６０の磁束の影響を軽減している。加えて、温度センサ７０の導体４０には、直流電圧源９０(図８)を切り替えて流れる電流を流すことで、平行線で近接する導体間に発生するマイグレーション現象を防止している。詳細は後述する。

次に温度センサ７０（導体４０）の引き回しについて説明する。温度センサ７０は、鍋を載置部６に載置して加熱した時に、鍋底の温度が高くなる位置の温度を効率よく検知できるように、加熱コイル６０と略対向するプレート３の下面３ａの位置に設けられている。例えば右加熱コイル６０ａの内側加熱コイル６０ａ１と外側加熱コイル６０ａ２からなる二重コイルの場合は、内側加熱コイル６０ａ１と外側加熱コイル６０ａ２と各々の加熱コイルと対向するプレート３の下面３ａに導体４４と導体４３を設けている。図５に示すように、左加熱コイル６０ｂも同様の導体４２と導体４１を設け、中加熱コイル６０ｃでは外側加熱コイル６０ｃ２側のみに対向面に導体４５を設けている。以下温度センサ７０の説明は代表して右加熱コイル６０ａ側に設けた温度センサ７０について説明する。

加熱コイル６０に対向した面に設けた温度センサ７０は、加熱コイル６０のコイル形状に沿って、円周方向に複数個の独立した温度センサ７０からなっている。

例えば右加熱コイル６０ａの内側コイル６０ａ１に対向するプレート３の下面に設けた温度センサ（導体４４）は、導体４４ａと導体４４ｂの２個の温度センサが独立して設けられている（左加熱コイル６０ｂの内側加熱コイル６０ｂ１側に設けた導体４２も同様）。右加熱コイル６０ａの外側加熱コイル６０ａ２に対向するプレート３の下面に設けた温度センサ（導体４３）は、導体４３ａ〜４３ｆの６個の独立した温度センサから成る（左加熱コイル６０ｂの外側加熱コイル６０ｂ２側に設けた導体４１も同様）。中加熱コイル６０ｃ側に設けた導体４５は導体４５ａ〜４５ｄの４個の独立した温度センサから成っている。各導体４０の引き出し線４０ｂは、磁束の影響を最小限にするため加熱コイル６０と直交して最短距離でシールドリング６１の外側に引き出している。その際、シールドリング６１を横切るときも直交するようにしている。

また、最低限、同一加熱コイル６０に対向したプレート３の下面３ａに設けられる複数の独立した温度センサ７０の導体４０の全長は同じ長さに定め、前記複数の導体４０の温度検出部４０ａの導体の長さも同じに設けられている。例えば、右加熱コイル６０ａの場合は、内側加熱コイル６０ａ１と外側加熱コイル６０ａ２に対向するプレート３の下面３ａに独立して設けられた８個の導体の全長は、導体４３ａ〜導体４３ｆと導体４４ａと導体４４ｂともに同じである。また、各導体の温度検出部４３ａ１〜温度検出部４３ｆ１と温度検出部４４ａ１と温度検出部４４ｂ１の長さは同じ長さとなっている。理由は、加熱している時の鍋底の極小部の異状加熱を検出するために、同一鍋の鍋底の温度を検出している８個の温度センサ７０は、単位長当たりの温度変化による抵抗変化を同じに設定して、８個の温度センサ７０の検出する温度変化から温度変化率を監視し、複数の温度センサの示す温度変化率に対して急激に温度変化率が大きい値を示す温度センサ７０の配置した位置に対応する鍋底の温度が異常加熱していると判断できる。もしくは、特定の温度変化率以上に大きな変化率を示した時に異常と判断しても良い。各温度センサ７０の全長（抵抗値）が異なる場合はソフトで補正することも可能である。しかし、本実施例で示すように、導体４０の本数が多い場合の管理が大変である。そこで、本実施例ではすべての導体４０の太さ、長さ、抵抗値を略統一している。

温度センサ７０は鍋の温度変化を捉えて抵抗変化するため、導体４０の引き出し線４０ｂの長さは短い方が良い。また、最低限の長さに全数の導体４０の長さをそろえる必要がある。そこで、全数の導体４０を最短距離で描ける引き回しにおいて、一番線長が長くなる導体４０の線長に全数の導体４０の長さを揃えるものである。そのため、温度検出部４０ａから引き出した引き出し線４０ｂを最短距離で加熱コイル６０とシールドリング６１を直交した後、一カ所に集められた端子部４０ｃに引き出し線４０ｂを最短距離となるように引き回すと良い。この場合、先に決めた導体４０の長さでは引き出し線４０ｂの長さが長い場合が発生するので、引き出し線４０ｂには引き出し線４０ｂを折り返して長さを調整する調整部４０ｄを設けている。この調整部４０ｄは加熱している鍋の温度の影響を受けにくい場所に設けると最適である。しかし、スペースや導体４０の長さの関係で調整部４０ｄを鍋の温度の影響を受けにくい場所に設けられない場合は、調整部４０ｄをシールドリング６１の外側に設けることでも良い。シールドリング６１の外側では加熱コイル６０の磁束の影響を受けにくくなるので、鍋底がシールドリング６１の外側に出ている箇所では加熱時に異常加熱されることは無く、シールドリング６１の外側に出ている鍋底の温度は加熱コイル６０上方の加熱されている鍋底からの熱伝導によって加熱された熱によって温度上昇し、その熱がプレート３を介して引き出し線４０ｂに熱が伝わる。その場合、シールドリング６１の外側の引き出し線４０ｂに鍋底の温度の影響が無い場合と比べて、導体４０の抵抗値は異なるが温度変化率はほぼ同じになる。そのため、複数の導体４０の示す温度変化率に対して急激に温度変化率が大きい値を検出した時に鍋底の異常加熱を検出するシステムでは特に問題は無い。もちろん調整部４０ｄの隣接する導体の引き回しは平行である。

なお、ここでは、温度センサ７０の、温度検知部４０ａと引き出し線４０ｂに同じ導電材料を用いる例を示したが、温度検知部４０ａの抵抗変化率を引き出し線４０ｂの抵抗変化率よりも大きくしても良い。このように構成することで、鍋温度を測定する温度検知部４０ａの感度を高めつつ、引き出し線４０ｂが検出するノイズの影響を低減することができる。

次に温度検出部の導体の引き回しについて説明する。本実施例では、二種類の温度検出部の形状を説明する。

一例目は、導体４４で示している温度検出部４４ａ１と温度検出部４４ｂ１の形状である。この形状は、内側加熱コイル６０ａ１の上方の鍋底の温度を効率よく検出できるように内側加熱コイル６０ａ１の円周方向に導体４０を矩形波状に引き回した例である。この矩形波の幅Ｈ３は略内側加熱コイル６０ａ１の加熱コイルの幅Ｈ１(図３)と略同じで加熱コイルを横切るピッチＰ１は後述する温度検出部４３ａ１の矩形波のピッチＰ２より狭くすることで鍋底の単位面積当たりの温度を検出する導体４０の面積を大きくすることが可能となり、内側加熱コイル６０ａ１の上方の鍋底の温度を効率よく検出できるようにしている。この温度検出部４４ａ１と温度検出部４４ｂ１の形状は、加熱コイルを横切る矩形波Ａ１部は加熱コイルを直交して横切り、矩形波のＡ１部の延長線上に加熱コイル６０の中心がある。中加熱コイル６０ｃの外側加熱コイル６０ｃ２側に設けた導体４５も同様である。

二例目は、導体４３で示している温度検出部４３ａ１〜温度検出部４３ｆ１の形状である。この形状は、外側加熱コイル６０ａ２の上方の鍋底の温度を効率よく検出できるように外側加熱コイル６０ａ２の円周方向に導体４０を矩形波形状に引き回し、矩形波の数が同じになる位置で折り返した矩形波形状である。この引き回した温度検出部４３ａ１は、鍋底の温度の高くなる位置に合わせて温度検出部４３ａ１の感度を高くした例で、鍋底の急激な温度上昇を早く検出するためのものである。外側加熱コイル６０ａ２で加熱される被加熱物（鍋底）の温度が高くなる位置が、外側加熱コイル６０ａ２の例えばコイル幅Ｈ２の略半分の円周の場合、該円周の位置に対応する鍋底の単位面積当たりの温度を検出する導体４０の面積を大きくすることで鍋底の急激な温度上昇を効率よく早く検出できるようにしている。この温度検出部４３ａ１の形状は、矩形波の長手方向のＡ２の長さを外側加熱コイル６０ａ２の幅Ｈ２の略半分の長さ、矩形波の折り返す位置は、矩形波の短手方向のＢ２とＢ３とが向かい合う位置関係となるように配置する。そうすることで、向かい合う短手方向のＢ２とＢ３との各導体と隣接する隣同士の導体に流れる電流の向きが必ず反対方向となり、短手方向のＢ２とＢ３で磁界の影響を打ち消し、導体自身の温度上昇を防止するので影響を受け難くしている。

以上説明したように、温度センサ７０は、加熱コイル６０によって加熱される被加熱物（鍋）の鍋底の温度検出できるように、加熱コイル６０と対向するプレート３の下面３ａに略加熱コイル６０の形状に合わせ、コイル形状の円周状に独立した複数の温度センサ７０（導体４０）を設けたものである。正常時は同一加熱コイル上に設けた独立した各温度センサ７０は、加熱時にほぼ同じ温度上昇を示す。何かの理由で鍋底の一部分が異常加熱した時は、異常加熱した鍋底の位置と対向する箇所に配置した温度センサ７０が加熱されて導体４０の抵抗が急激に変化することで異常加熱の発生を検出する事ができる。また、前記検出時に同一加熱コイルの上に配置した他の温度センサ７０の温度検出状態と比較する事で、何らかの影響で部分的に異常加熱していることが正確に検出する事が可能となる。また、これらの比較から、各温度センサ７０の剥離や、プレート３の破損を検出することもできる。

また、導体４０の抵抗値変化で温度ムラを検出してもよい。載置部６以外に高温の鍋の載置を検知できるように温度検出部４０ａ以外の引き出し線４０ｂで温度を検出しても良い。

温度センサ７０は、プレート３に載置されている鍋底の温度検出以外に、温度センサ７０（導体４０）の断線検知の機能を利用したプレート３の割れ検知や後述する端子接続部４６の接続不良の検出も可能であり、そのため、温度センサ７０の配置は加熱コイル６０対向するプレート３の下面３ａ以外に鍋を載置する可能性の有る位置に配置して、プレート３の割れ検知や高温の鍋検知に使用する事が出来る。図５に示す導体４０の配置例としては、端子接続部４６の近傍に導体４７と、上面表示部１０の近傍に導体４８を配置している。

また、温度センサ７０の状態確認として、加熱コイル６０に設けた温度センサ３４の検出温度に基づいて温度センサ７０の抵抗値を確認している。調理を開始するために本体２の電源スイッチ（図示無し）を入れた時、温度センサ３４の検出温度を確認して、全ての温度センサ３４の検出値が特定温度以下（例えば３５℃以下）の時に、温度センサ７０の導体４０の配置されている近傍の温度センサ３４の温度をもとに温度センサ７０の導体抵抗を補正している。

次に端子接続部４６について説明する。各温度センサ７０の端子部４０ｃは略一カ所に集め端子接続部４６を形成している。各端子部４０ｃはプレート３の鍋の載置される可能性の低い上面表示部１０の近傍の前側に集結して設け、後述する接続部５７で接続されて制御手段に接続される。

端子部４０ｃは、後述のピン５１を接触して接続するため、本体２にプレート３を組み付けるときの取付けバラツキの位置ずれ、部品寸法公差等を吸収できるように考慮して、端子部４０ｃの面積を後述のピン５１が動く範囲より広くして、ピン５１が必ず接触できる大きさとして設けている。

図７を用いて接続部５７について説明する。基板５０はピン５１を固定部５１ｂで固定している。基板５０は基板ホルダ５２に固定されている。基板ホルダ５２は、本体２内の構造体である基板カバー６６に固定した弾性部材であるバネ５３を介して保持している。基板ホルダ５２には支柱５６を備えている。基板ホルダ５２を弾性部材であるバネ５３で押し上げるように支えて、支柱５６はプレート３に押し当てて当接部５４で当たって、本体２からプレート３が押し上げられる圧力を略一定にする。プレート３に設けた端子接続部４６と、本体２側に設けた基板５０の距離を一定に保つ構造である。

バネ５３によって押し上げる力は、端子接続部４６にピン５１を押し当てて、ピン５１のたわみ量を確保して、ピン５１が疲労しないようにしている。これにより、両者の確実な当接を実現できる。

なお、以上の実施例では、温度センサ７０をプレート３の裏面に設けた構成を示したが、プレート３の表面に温度センサ７０を設ける構成としても良い。この場合には、温度センサ７０上に保護層を塗布して、温度センサ７０を保護する構成とするのが好ましい。

以下は、図８から図１２、図１４により、本発明の導体温度センサ抵抗値測定回路について説明する。

図８は、本発明の、基板５０に実装される、温度センサ７０の抵抗値を測定する回路（以下、導体温度センサ抵抗値測定回路と呼ぶ）の説明図である。導体温度センサ抵抗値測定回路ＴＣは、直流電圧源９０、回路グラウンド９１、切り替え回路８１、抵抗分圧回路８２、差動増幅回路８４、基準電圧回路８３により構成される。そして温度センサ７０を導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６として接続する。

初めに、温度センサ７０のマイグレーション現象の防止方法について説明する。

電圧制限抵抗（Ｒ１）９５と導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）からなる抵抗分圧回路８２への電源の供給は、直流電圧源９０と回路グラウンド９１間から供給される。抵抗分圧回路８２には周期的に電流の流れる向きが反転するための回路構成が必要とする。そのため、抵抗分圧回路８２の電源の接続先の切り換えに、抵抗分圧回路８２の両端に切り替え回路８１を設けている。

ここでは、切り替え回路８１に切り替え回路が二個内蔵されたＩＣ部Ｓ（図９（ａ））を採用し、使用したＩＣは、例えば図９（ｂ）で示すＤ−ＦＦ（ディレイタイプフリップフロップ）ＩＣ８５を用いることで、任意のクロック（ＣＫ）で切り替えを制御する回路を実現している。

切り替え回路８１を図９（ａ）に示す接続を行い、クロック（ＣＫ）端子に特定のパルスを入力すると、図１４のタイミングチャートに示すタイミングで出力端子Ｖ１と出力端子Ｖ２の接続先が直流電圧源（Ｅ）９０と回路グラウンド９１とを交互に変更される。変更するタイミングはクロック（ＣＫ）のパルスの１サイクル毎に切り替え回路８１が切り替わる。切り替わりは、クロックの立ち上がりタイミング（０Ｖから５Ｖに変化する。例えばＰ点、Ｓ点）で切り替わり、抵抗分圧回路８２の両端に印加される電位が切り替わることで導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６に流れる電流も略同じ大きさの電流が反対方向に流れる。そこで、切り替え時間を等しくすることで、温度センサ７０でのマイグレーション現象を防止することができる。

また、供給する電源は商用電源と異なり、電圧の極性変化は矩形波で変化し、電圧値は商用電源のサイン曲線のような変化が無く、電圧の極性変化後は直流電圧と同じ取り扱いで抵抗値の読み込みが出来る。

次に温度センサ７０の抵抗変化の検出について説明する。

温度センサ７０の抵抗変化を検出する場合、抵抗分圧回路８２の温度センサ７０の両端電圧を検出することで温度センサ７０の抵抗変化を検出することが可能となる。しかし、抵抗分圧回路８２の流れる電流の向きが周期的に変化するため、温度センサ７０の両端電圧が前記電流の流れる向きに応じて変化するので、真値の検出が出来なくなる。

そこで、差動増幅回路８４を用い、入力電圧（＋Ｖ）９２側に抵抗分圧回路８２の抵抗Ｒ１と導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６に接続し、入力電圧（−Ｖ）９３側にも抵抗分圧回路８２に設けた切り替え回路８１を設けて入力電圧（−Ｖ）９３側の接続先を直流電圧原（Ｅ）９０と回路グランド９１とを交互に切り替えている。電流制限抵抗９７は、直流電圧源（Ｅ）９０と回路グラウンド９１をショートさせないために接続している。

そして、前述した抵抗分圧回路８２の電流の向きが周期的に変化する同じタイミングで入力電圧（−Ｖ）９３側も切り替える事で、図１０のモード１と図１１のモード２の回路構成が出来上がる。

回路状態がモード１とモード２の時の差動増幅回路８４の出力電圧（Ｖ０）９４は図１２に示すように、モード１の場合の出力電圧（Ｖ０）９４は、導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６間の電圧が特定の増幅率（Ｒ４/Ｒ３）で増幅された電圧が発生し、入力電圧（Ｖ＋）が入力電圧（Ｖ−）より小さい時の出力電圧（Ｖｏ）は０［Ｖ]となる。

この出力電圧（Ｖ０）の電圧値を制御手段のマイコンで測定する際、電圧値の０［Ｖ］を無効にする処理を行うことは容易にできるので、モード２のときの電圧値の０［Ｖ］である出力電圧（Ｖ０）９４は無効とし、モード１の導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６に対応する電圧値のみを検出して導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６の抵抗変化すなわち温度変化による抵抗値の傾き（変化率）を測定することが可能となる。

前記制御手段側で検出した前記出力電圧から温度センサの検知温度を認識し、異常の温度（異常な温度変化）を検出した時は加熱コイル６０への通電を停止、もしくは火力を弱くする制御を実施する。

以上、本実施例によると、導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）９６（温度センサ７０）に周期的に電流の流れる方向を反転することでマイグレーション現象を防止しながら、温度センサ７０の温度変化を逐次検出することができる。

２ 本体
３ プレート
６ 載置部
４０ 導体
４０ａ 温度検知部
４０ｂ 引き出し線
４０ｃ 端子部
４０ｄ 調整部
７０ 温度センサ
６０ 加熱コイル
８１ 切り替え回路
８２ 抵抗分圧回路
８３ 基準電圧回路
８４ 差動増幅回路
８５ Ｄ−ＦＦ（ディレイタイプフリップフロップ）ＩＣ
９０ 直流電圧源（Ｅ）
９１ 回路グラウンド（０）
９２ 入力電圧（Ｖ＋）
９３ 入力電圧（Ｖ−）
９４ 出力電圧（Ｖｏ）
９５ 電圧制限抵抗（Ｒ１）
９６ 導体温度センサ抵抗（Ｒｓ）
９７ 電流制限抵抗
９８ 増幅率設定抵抗（Ｒ３）
９９ 増幅率設定抵抗（Ｒ４）

Claims (1)

1. 被加熱物を載置する載置部を有したプレートと、前記プレートの前記載置部の下方に設けた加熱コイルと、前記プレートの下面に設けた温度に応じて導体抵抗が変化する線状の温度センサと、前記温度センサの抵抗変化を電圧変化で検出する導体温度センサ抵抗値測定回路とを備え、
   前記導体温度センサ抵抗値測定回路は、電圧制限抵抗と前記温度センサを直列に接続した抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の両端に第１の切り替え回路と、基準電圧回路と、前記基準電圧回路の両端に第２の切り替え回路と、前記抵抗分圧回路および前記基準電圧回路に接続した差動増幅回路と、を有し、
   前記第１の切り替え回路は、前記抵抗分圧回路の一端側を直流電圧源に接続するとともに他端側を回路グランドに接続し、前記抵抗分圧回路の前記一端側を前記回路グランドに接続するとともに前記他端側を前記直流電圧源へ接続するように接続先を切り替え、前記温度センサに流れる電流の向きを変化させ、
   前記第２の切り替え回路は、前記基準電圧回路の一端側を前記直流電圧源に接続するとともに他端側を回路グランドに接続し、前記基準電圧回路の前記一端側を前記回路グランドに接続するとともに前記他端側を前記直流電圧源へ接続するように接続先を切り替え、
   前記差動増幅回路のマイナス入力端子は、前記基準電圧回路に接続され、
   前記差動増幅回路の出力に基づいて前記加熱コイルを制御することを特徴とする誘導加熱調理器。

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